公路道路隧道交通工程安全設(shè)施施工技術(shù)研究

王愛定

摘? 要：針對(duì)傳統(tǒng)隧道施工中存在的隧道拱頂沉降過(guò)大的缺陷，提出了公路（道路）隧道交通工程安全設(shè)施施工技術(shù)的研究。設(shè)計(jì)安全設(shè)施施工流程，降低施工圖像維度，獲取施工數(shù)據(jù)，合理布置隧道施工下沉點(diǎn)，引入高斯正態(tài)分布計(jì)算隧道累計(jì)沉降值。挖掘施工點(diǎn)角度與沉降點(diǎn)正相關(guān)關(guān)系，滿足安全設(shè)施施工技術(shù)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證提出施工方法在實(shí)際應(yīng)用中可有效的減小沉降數(shù)值，提升施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路（道路）隧道;交通工程;安全設(shè)施;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU723? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）14-0040-02

Abstract： In view of the defect of excessive settlement of tunnel vault in traditional tunnel construction， this paper puts forward the research on the construction technology of traffic engineering safety facilities of highway （road） tunnel. The construction process of safety facilities is designed， the dimension of construction image is reduced， the construction data are obtained， the settlement points of tunnel construction are arranged reasonably， and the cumulative settlement value of tunnel is calculated by introducing Gaussian normal distribution. The positive correlation between the angle of the construction site and the settlement point is excavated to meet the technical design of the construction of safety facilities. Through design and contrast experiments， it is supposed to verify that the proposed construction method can effectively reduce the settlement value and improve the construction quality in practical application.

Keywords： highway （road） tunnel; traffic engineering; safety facilities; construction technology

引言

交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展在一定程度上促進(jìn)了公路（隧道）的建設(shè)，是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的交通方式之一，且道路工程的發(fā)展存在不可逆作用，因此要求嚴(yán)格把控交通工程中的道路隧道規(guī)劃與其配套的公路設(shè)施[1]。為了提高交通工程施工的質(zhì)量，下述將對(duì)其開展深入的調(diào)研，從多個(gè)方面開展公路（道路）隧道交通工程安全設(shè)施施工技術(shù)的研究，為隧道工程可能出現(xiàn)的安全事故設(shè)計(jì)合理的應(yīng)用技術(shù)，為提高工程效益提出技術(shù)指導(dǎo)。

1 公路（道路）隧道交通工程安全設(shè)施施工技術(shù)研究

依照交通工程安全設(shè)施施工現(xiàn)狀，針對(duì)傳統(tǒng)施工技術(shù)應(yīng)用中存在的不足，提出一種適合公路（道路）隧道的項(xiàng)目施工流程[2]。

依照道路市政工程需求，整合道路中隧道周邊地質(zhì)描述，啟動(dòng)隧道交通工程項(xiàng)目，提出合理的施工方案，設(shè)計(jì)專業(yè)施工圖紙，規(guī)劃隧道開采線路，提出隧道交通工程指導(dǎo)，規(guī)范技術(shù)應(yīng)用流程，審核檢測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)施工程施工數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，分析隧道拱頂下沉數(shù)據(jù)及周邊收斂數(shù)據(jù)，檢查邊界條件，跟蹤工程，驗(yàn)收項(xiàng)目，整改條件數(shù)據(jù)，完成隧道交通工程項(xiàng)目施工。

1.1 安全設(shè)施施工數(shù)據(jù)獲取

引入CNN深度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)，安裝施工現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備，提取隧道基礎(chǔ)框架對(duì)象語(yǔ)義，在計(jì)算機(jī)上繪制二維圖像，降低圖像維度，處理圖形特征點(diǎn)，分析圖像中數(shù)據(jù)卷積核，按照隧道道路層次分類與拼接對(duì)象方法，獲取安全設(shè)施施工技術(shù)數(shù)據(jù)[3]。具體操作步驟如下：

利用8.0*8.0卷積核對(duì)獲取施工技術(shù)圖像實(shí)施卷積數(shù)據(jù)處理，激活提取函數(shù)tanh映射數(shù)據(jù)神經(jīng)元，將獲取數(shù)據(jù)值區(qū)間控制在-1～+1之間，輸出具有安全設(shè)施施工的特征圖像，定義每一個(gè)map數(shù)據(jù)為多個(gè)卷積組合圖片。施工數(shù)據(jù)表示為：

公式中：f表示為施工特征激活函數(shù);k表示為獲取圖像層數(shù);b表示為特征點(diǎn)信息;X表示為特征點(diǎn)在隧道中的空間坐標(biāo);l表示為隧道橫向長(zhǎng)度;n表示為多張圖像重合權(quán)重;M表示為map數(shù)據(jù)集合。根據(jù)上述計(jì)算公式得到了隧道多層施工圖。使用獲取的圖像，對(duì)其實(shí)施卷積降維，使用logistic設(shè)備對(duì)圖像實(shí)施分類及識(shí)別，統(tǒng)一結(jié)果數(shù)據(jù)，并以變量形式識(shí)別并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，提供安全設(shè)施施工技術(shù)應(yīng)用數(shù)據(jù)支撐。

1.2 隧道拱頂下沉數(shù)據(jù)處理

隧道拱頂下沉數(shù)據(jù)是施工技術(shù)應(yīng)用中主要獲取的數(shù)據(jù)之一，基于隧道交通工程安全設(shè)施特點(diǎn)，布置拱頂下沉測(cè)點(diǎn)。如圖1所示。

根據(jù)圖1可知，G1、G2、G3表示為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，獲取施工后10h～12h的沉降數(shù)據(jù)，讀取隧道施工中初期形變值，計(jì)算頂部下沉數(shù)值與施工應(yīng)用的變化量。公式如下：

公式中：？茲表示為隧道施工中拱頂下沉里程，計(jì)算單位為mm;G表示為安全設(shè)施施工技術(shù)檢測(cè)點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選定數(shù)值;i表示為數(shù)據(jù)采集次數(shù);？琢表示為監(jiān)測(cè)沉降點(diǎn)與隧道垂直距離偏移的角度差，計(jì)算單位為°;l表示為取點(diǎn)位移長(zhǎng)度值。根據(jù)計(jì)算可判斷隧道周邊多處巖層級(jí)別，提出合理的隧道加固處理，考慮到多種外界因素對(duì)施工技術(shù)的影響，以此僅針對(duì)周圍1m2之內(nèi)的巖層統(tǒng)計(jì)分析，擬合統(tǒng)計(jì)概率與數(shù)值，獲取周邊收斂數(shù)據(jù)期望值。使用Origin繪制多種沉降點(diǎn)，基于不同周邊收斂數(shù)值條件下，采用高斯算法擬合出隧道施工正態(tài)分布規(guī)律。如表1所示：

g（x）表示為拱頂下沉數(shù)據(jù)分布特征;e表示為高斯正態(tài)分布趨向;？棕表示為累計(jì)沉降值;yi表示為沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。通過(guò)表1中表述信息，可計(jì)算在隧道周邊不同收斂級(jí)別中沉降值的變化規(guī)律，當(dāng)收斂級(jí)別為Ⅳ級(jí)時(shí)，累計(jì)下沉量最大，此時(shí)應(yīng)提出對(duì)應(yīng)的加固措施。

1.3 安全設(shè)施施工監(jiān)測(cè)

基于上述計(jì)算的隧道施工數(shù)值，由于計(jì)算中受到外界影響因素較多，以此將采用控制施工技術(shù)應(yīng)用范圍的方式，調(diào)整拱頂沉降范圍，避免由于沉降范圍過(guò)大對(duì)施工造成影響，計(jì)算施工點(diǎn)與沉降基礎(chǔ)點(diǎn)之間的聯(lián)系。計(jì)算公式如下：

公式中：p表示為安全設(shè)施施工點(diǎn);t表示為選擇同時(shí)施工點(diǎn)數(shù)量;？茁表示為多點(diǎn)之間角度偏差;■表示為施工中的常數(shù)系數(shù)。根據(jù)公式可知，當(dāng)施工點(diǎn)選取相對(duì)固定的條件下，施工技術(shù)應(yīng)用角度選擇與隧道沉降呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，以此應(yīng)對(duì)施工中的安全設(shè)施實(shí)施質(zhì)量檢測(cè)，挖掘?qū)Τ两迭c(diǎn)影響最低的施工角度，直至滿足技術(shù)要求，完成公路（道路）隧道交通工程安全設(shè)施施工。

2 實(shí)驗(yàn)論證分析

提出對(duì)比實(shí)驗(yàn)，選取某市政工程在建拱形隧道工程為此次實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象，規(guī)范安全設(shè)施施工中技術(shù)流程，提出合理的機(jī)械設(shè)備安全防護(hù)措施，安全管理施工作業(yè)設(shè)備及施工腳手架，設(shè)計(jì)安全設(shè)施施工圖紙。先采用本文設(shè)計(jì)的施工技術(shù)對(duì)該拱形工程實(shí)施模擬施工，選定A1、A2、A3隧道施工點(diǎn)，分別在10h、12h、14h后獲取以監(jiān)測(cè)點(diǎn)的圖像語(yǔ)義信息，識(shí)別圖像特征點(diǎn)，使用本文提出公式該點(diǎn)的沉降數(shù)據(jù)值，并將終端輸出結(jié)果數(shù)據(jù)作為評(píng)價(jià)安全設(shè)施施工技術(shù)評(píng)估的關(guān)鍵依據(jù)。再采用傳統(tǒng)的安全設(shè)施施工技術(shù)實(shí)施相同步驟的操作，定義B1、B2、B3施工點(diǎn)，獲取沉降數(shù)據(jù)。忽略外界對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響的因素，形成場(chǎng)景數(shù)據(jù)值集合，整理數(shù)據(jù)，將其繪制成表格。如表2所示：

表2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比/mm

根據(jù)表2中表述信息，B1，B2，B3點(diǎn)沉降數(shù)據(jù)值明顯高于A1，A2，A3點(diǎn)沉降數(shù)據(jù)值，隨著檢測(cè)時(shí)間的增多，沉降范圍變化速度較快，缺少正確的安全加固措施。以此可說(shuō)明本文提出施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中可有效的控制拱形隧道施工點(diǎn)的沉降，進(jìn)而起到提升施工質(zhì)量的作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步促進(jìn)了國(guó)家市政工程的發(fā)展，道路隧道交通工程作為較為典型的隧道工程之一，目前國(guó)內(nèi)仍缺乏合理的施工方案，以此本文開展了公路（道路）隧道交通工程安全設(shè)施施工技術(shù)的研究。并通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方式，驗(yàn)證了提出的施工方法在實(shí)際應(yīng)用中可有效的降低拱頂沉降范圍，提升工程質(zhì)量，促進(jìn)交通運(yùn)輸行業(yè)的前進(jìn)。

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